Composição química

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12/06/2014 
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Composição química das 
células 
Professora: Jacira Rabelo 
CCTA / UAGRA 
Composição química das células 
 
Composição química das células 
Células X Matéria inanimada 
– Moléculas diferentes? 
 
 
X 
Composição química das células 
Oxigênio, silício, 
alumínio e sódio 
Células X Matéria inanimada 
– Moléculas diferentes? 
 
 
Composição química das células 
99% massa células  
Carbono, hidrogênio, 
oxigênio e nitrogênio 
Células X Matéria inanimada 
– Moléculas diferentes? 
 
 
Componentes químicos da célula: 
inorgânicos x orgânicos 
 
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Componentes químicos da célula: 
inorgânicos x orgânicos 
 
Componentes inorgânicos 
Água e sais inorgânicos 
Componentes inorgânicos 
Célula... 
 
- Água  75 a 85% 
- Sais inorgânicos  2 a 3% 
Água (H2O) 
A água é essencial à vida... 
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A água é essencial à vida... 
- ~ 70% células  Água 
- ~ 70% do planeta  Água líquida 
A água é essencial à vida... 
-70% células  Água 
 
- Reações químicas  
 Reagente e produto 
A água é essencial à vida... 
-70% células  Água 
 
- Reações químicas  
 Reagente e produto 
 
- A vida surgiu na água... 
 
 
O conteúdo de água em plantas pode variar: 
 
- Espécie; 
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Espécie vegetal % água da matéria 
fresca 
Alface 95 
Morango 90 
Cenoura 90 
Cevada 10 
Amendoim 5 
O conteúdo de água em plantas pode variar: 
 
- Espécie; 
O conteúdo de água em plantas pode variar: 
 
- Órgão vegetal; 
 
70-95 % 80-95 % 5-15 % 
O conteúdo de água em plantas pode variar: 
 
- Idade; 
 
- Fotossíntese; 
 
- Meio de transporte para solutos e gases; 
 
- Afeta o crescimento celular (Expansão); 
 
- Produto final da atividade respiratória; 
 
- Efeito resfriante, funcionando como tampão de temperatura; 
 
- Translocação de fotoassimilados. 
Importância da água 
Estrutura e Propriedades da Água 
Molécula 
polar 
As pontes de hidrogênio entre as 
moléculas de água resultam em um 
agregado de moléculas (coesão) 
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A água é um excelente solvente 
 
 
Propriedades da água 
A água é um excelente solvente 
 NaCl 
 
 
Propriedades da água 
A água possui um alto calor específico: 
 
Calor (energia) necessário para aumentar a 
temperatura de uma substância em uma quantidade 
específica. 
 
 
 
 
Propriedades da água 
A água possui um alto calor específico: 
 
Calor (energia) necessário para aumentar a 
temperatura de uma substância em uma quantidade 
específica. 
 
 
Qual é a importância para a planta? 
 
 
 
Propriedades da água 
A água possui um alto calor específico: 
 
Calor (energia) necessário para aumentar a temperatura de 
uma substância em uma quantidade específica. 
 
 
Qual é a importância para a planta? 
 
Absorver consideráveis quantidades de 
 radiação sem alterar, em excesso, 
a sua temperatura. 
 
 
Propriedades da água 
A água possui um alto calor de evaporação: 
 
Energia necessária para separar as moléculas da fase 
líquida e levá-las para a fase gasosa sob temperatura 
constante 
 
 
 
 
 
Propriedades da água 
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A água possui um alto calor de evaporação: 
 
Energia necessária para separar as moléculas da fase 
líquida e levá-las para a fase gasosa sob temperatura 
constante 
 
 
Qual é a importância para a planta? 
 
 
 
Propriedades da água 
A água possui um alto calor de evaporação: 
 
Energia necessária para separar as moléculas da fase 
líquida e levá-las para a fase gasosa sob temperatura 
constante  Libera grande quantidade de energia 
 
 
Qual é a importância para a planta? 
 
Permite o refrescamento da superfície foliar através da 
respiração, permitindo dissipar grande parte da energia 
solar que atinge a planta. 
 
 
Propriedades da água 
Componentes inorgânicos 
Sais inorgânicos • Concentração de íons é diferente no interior 
da célula e no meio que a circunda... 
 
• Célula  Alta concentração de K+ e Mg2+ 
• Líquido extracelular  Na+ e Cl- 
 
• Manter a pressão osmótica na célula; 
• ↑ Pressão osmótica  entrada de água célula 
Sais inorgânicos 
• Fosfato  Fosfolipídios e nucleotídeos; 
 
Sais inorgânicos 
• Alguns sais são necessários em quantidades 
mínimas  bom funcionamento da célula: 
Sais inorgânicos 
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• Alguns sais são necessários em quantidades 
mínimas  bom funcionamento da célula: 
 
– Manganês (Mn) - É necessário para a formação 
do cloroplasto e síntese de clorofila; enzimas  
respiração 
Sais inorgânicos 
• Alguns sais são necessários em quantidades 
mínimas  bom funcionamento da célula: 
 
– Manganês (Mn) - É necessário para a formação 
do cloroplasto e síntese de clorofila; enzimas  
respiração 
 
– Ausência  
 Clorose internervural 
Sais inorgânicos 
• Alguns sais são necessários em quantidades 
mínimas  bom funcionamento da célula: 
 
– Molibdênio – Deficiência – Fixação de Nitrogênio 
Sais inorgânicos 
Componentes químicos da célula: 
inorgânicos x orgânicos 
 
 
Componentes orgânicos 
 
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Componentes 
orgânicos 
 
Figure 2-27 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) 
Subunidades 
ou monômeros 
Macromoléculas 
Açúcar Polissacarídeo 
Aminoácido Proteínas 
Nucleotídeo Ácidos nucleicos 
Reação de desidratação ou 
condensação 
 Enzima 
Reação de Hidrólise 
• Hidro = Água 
• Lysis = Quebra 
 Carboidratos 
Lipídeos 
Proteínas 
Componentes 
orgânicos 
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• Moléculas orgânicas mais abundantes da 
natureza  principalmente armazenadoras de 
energia e componentes estruturais... 
 
• Carboidrato mais simples  açúcar... 
• Carboidratos maiores  junção de açúcares... 
 
Carboidratos 
 
boi 
 
 
Carboidratos 
 
 
 
• Três tipos principais de carboidratos (número 
de subunidades de açúcares) 
 
Carboidratos 
 
 
• Três tipos principais de carboidratos (número 
de subunidades de açúcares 
 
 - Monossacarídeos – ribose, glicose e frutose 
 
Carboidratos 
 
 
 
• Três tipos principais de carboidratos (número 
de subunidades de açúcares 
 
 - Monossacarídeos – ribose, glicose e frutose 
 - Dissacarídeos – Sacarose, lactose... 
 
 
Carboidratos 
 
 
• Três tipos principais de carboidratos (número 
de subunidades de açúcares 
 
 - Monossacarídeos – ribose, glicose e frutose 
 - Dissacarídeos – Sacarose, lactose... 
 - Polissacarídeos – Celulose, amido 
 
 
Carboidratos 
 
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• Mais simples dos carboidratos  um açúcar 
 
 
Monossacarídeos 
 
 
 
• Mais simples dos carboidratos  um açúcar 
 
 
Monossacarídeos 
 
 
Monossacarídeos 
 
 
 
- (CH2O)n 
- n  3 a 7 
 
Monossacarídeos 
 
 
Cadeia de carbonos 
 
Monossacarídeos 
 
 
Grupo hidroxila 
 
Monossacarídeos 
 
 
Grupo carbonila 
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Monossacarídeos 
 
 
Grupo hidroxila e carbonila 
 
Hidrofílicos 
 
Monossacarídeos  dissolvidos 
em água... 
 
 
Monossacarídeos 
 
 
 
 
• São blocos constitutivos  monomêros  
dissacarídeos, polissacarídeos... 
 
• Monossacarídeo Glicose  açúcar transportado 
pelo sistema circulatório dos vertebrados 
 
• Principal fonte de energia  Plantas e animais... 
 
Síntese por desidratação
Síntese por desidratação 
 - Requer energia... 
 
 
Hidrólise 
 
- Dissacarídeo é usado 
como fonte de energia... 
 
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Forma pela qual açúcar é 
transportado na maioria das 
plantas 
 
Forma pela qual açúcar é 
transportado na maioria das 
plantas 
Sacarose  cana-de-açúcar e 
beterraba 
 
Polissacarídeos estruturais 
 
50% da massa seca 
planta  celulose 
Função estrutural – 
Celulose 
Polissacarídeos energéticos 
 
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Polissacarídeos 
• Enzimas que digerem amido (alfa glicose)  
Incapaz de digerir a celulose (beta glicose) 
Polissacarídeos 
• Enzimas que digerem amido (alfa glicose)  
Incapaz de digerir a celulose (beta glicose) 
? 
Procariotos  Digerem celulose (glicose) 
 
Lipídios 
Proteínas 
Componentes 
orgânicos 
 
Funções dos Lipídios 
 
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• Triglicerídeos 
 
 Hidrofílica 
H
id
ro
fó
b
ic
a
 
• Triglicerídeos 
 
Hidrofílica 
H
id
ro
fó
b
ic
a
 
Ácidos graxos 
saturados 
Ácidos graxos 
insaturados 
 
- Gorduras saturadas  ↑ colesterol no sangue e provoca o entupimento das 
artérias  Doenças do coração 
 
- Eliminação desse tipo de gordura saturadas dos alimentos... 
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Figure 2-20 Essential Cell Biology (© Garland Science 2010) 
 
Esteroides (colesterol e hormônios) Esteroides (colesterol e hormônios) 
Colesterol  substância fundamental na 
formação dos esteroides  Vários 
hormônios (testosterona, progesterona), 
sais biliares e vitamina D. 
 
Estrutura das membranas celulares 
 
 
 
Sem colesterol não haveria vida. 
 
Excesso é prejudicial à saúde. 
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Componentes 
orgânicos 
 
• Do Grego = Proteîon, proeminente  Funções 
básicas das células dependem das proteínas 
 
• Vida? 
 
• Presentes em todas a células e organelas – 
Estrutural ou enzimáticas... 
 
 
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Ligações peptídicas 
+ 
Ligações peptídicas 
Ligações peptídicas Fixação de Nitrogênio 
- Procariontes... 
Rhizobium sp. 
 
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Enzimas 
• Célula  Pequena fábrica  Síntese e 
degradação de substâncias... 
 
• Enzimas  Catalizadores biológicos 
 
• São proteínas ou glicoproteínas  Sítio ativo 
 Une a um substrato 
Enzimas 
• São proteínas ou glicoproteínas  Sítio ativo 
 Une a um substrato 
Enzimas 
 
 
 
 
• A enzima não se altera 
 
• A enzima possui alta especificidade 
 
 
Enzimas 
• Sufixo “ase” 
 
• Exemplos: 
 - Lactases (lactose em glicose e galactose) 
 - Proteases (quebram ligações peptídicas) 
 - Lipases (quebram lipídios) 
 
 
 
Proteínas 
Ácidos Nucleicos 
Componentes 
orgânicos 
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Ácidos nucleicos 
 
Ácido desoxirribonucleico (DNA) – Contém 
informações organizadas em genes... 
 
Ácido ribonucleíco (RNA) – Síntese de 
proteínas  baseado na informação genética 
fornecida pela DNA 
 
Dois tipos de ácidos nucleicos são 
encontrados nos organismos vivos... 
 
• DNA e RNA são formados a partir de 
subunidades... Nucleotídeos 
 
 
Ácidos nucleicos 
• Nucleotídeo 
Ácidos nucleicos 
Grupo 
fosfato 
Açúcar -
Pentose 
Base 
nitrogenada 
• Nucleotídeo 
Ácidos nucleicos 
Grupo 
fosfato 
Açúcar -
Pentose 
Base 
nitrogenada 
• Nucleotídeo 
Ácidos nucleicos 
Grupo 
fosfato 
Açúcar 
Pentose 
Base 
nitrogenada 
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Açúcar 
 Ribose Desoxirribose 
• Nucleotídeo 
Ácidos nucleicos 
Grupo 
fosfato 
Açúcar 
Pentose 
Base 
nitrogenada 
Bases nitrogenadas 
 - Cincos diferentes 
 Bases nitrogenadas 
 
 - Adenina 
 - Guanina 
 - Citosina 
 - Timina 
 - Uracila 
Ácidos nucleicos 
Grupo 
fosfato 
Açúcar 
Pentose 
Base 
nitrogenada Purinas 
Pirimidinas 
• DNA e RNA são formados 
A partir de subunidades... 
 
 Síntese de desidratação 
 
Moléculas de DNA  muito 
Longas  maiores macro- 
Moléculas da célula... 
Ácidos nucleicos Diferenças - DNA x RNA 
 
 
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DNA x RNA 
• Semelhantes quimicamente  desempenham 
papeis biológicos diferentes... 
 
Ácido desoxirribonucleico Ácido ribonucleico 
 DNA RNA 
 
Açúcar desoxirribose Ribose 
DNA x RNA 
• Semelhantes quimicamente  desempenham 
papeis biológicos diferentes... 
 
Ácido desoxirribonucleico Ácido ribonucleico 
 DNA RNA 
 
Bases Nitrog.: A, G, C e T A, G, C e U 
Complementaridade das bases 
nitrogenadas 
 
Complementaridade das bases 
nitrogenadas 
• RNA 
Para pensar... 
 
Dna ou Rna? 
 
Sequência do DNA? 
Sequência RNA? 
Para pensar... 
 
Em uma determinada 
sequência de DNA, tem 
30% de Adenina. 
 
Qual a porcentagem de 
Guanina? 
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DNA x RNA 
• Semelhantes quimicamente  desempenham 
papeis biológicos diferentes... 
 
Ácido desoxirribonucleico Ácido ribonucleico 
 DNA RNA 
 
 FITA DUPLA ÚNICA 
DNA x RNA 
 
Duplicação semiconservativa do DNA 
 
Duplicação semiconservativa do DNA 
 
Tipos de RNA 
• RNA mensageiro (RNAm); 
• RNA transportador (RNAt); 
• RNA ribossômico (RNAr). 
 
Síntese proteica 
Vídeo 
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Diferenças DNA x RNA 
• Fita dupla 
• Pentose – Desoxiribose 
• Bases nitrogenadas – 
 C, G, T, A 
• Informações genéticas 
DNA RNA 
• Fita simples 
• Pentose – Ribose 
• Bases nitrogenadas – 
 C, G, T, U 
 Síntese de proteína